必需微量元素的功能、缺乏與有害作用

必需微量元素的功能及缺乏

雖然目前對微量元素必需性的理解及判斷標準還不完全一致，但是，可以歸納為以下幾點：(1)存在於人體的健康組織之中；(2)在體內的濃度相當恒定；(3)缺乏時，可產生生理功能及結構異常現象；(4)補充該元素，可以恢複正常生理功能或預防異常；(5)缺乏症的異常變化常伴有特異生化改變；(6)當缺乏症得到防治時，這些生物學變化也可以得到防治。如上所述，目前已確認氟、碘、矽、鉻、銅、錳、鐵、鈷、鉬、鋅、釩、鎳、錫和硒等14種必需微量元素，它們在各種酶係統中起催化作用；或以激素、維生素的必需成分或輔助因子而發揮作用；或形成具有特殊功能的金屬蛋白質(如血紅蛋白、銅藍蛋白等)。

維持必需微量元素的特殊生理功能需要有兩個條件，即在其作用部位該元素有足夠的數量，並以特定的化學形式存在。量不足或化學形式不符，均可導致其生理功能發生缺陷，出現缺乏症。這是一種生理狀態，在該狀態下，某種微量元素在機體作用部位的濃度不能充分維持機體依賴於它的一些功能，即總是有一項或多項依賴於該元素的功能指標由於濃度不足而受到損害。但當用該元素的生理需要量給機體補充後，這種損害可以得到防治。

有害微量元素的毒性

近年來國內外分析工作者對飾物、玩具、餐廚具中的微量元素進行了監測，發現含有非人體所必需的重金屬元素(如砷、汞、鎘、鉛等)。如果對這些用具的生產不加以嚴格監督和管理，將會對人體造成嚴重危害：可使感染因子抵抗力、移植性腫瘤抵抗力和血清抗體效價降低；抑製B細胞對有絲分裂素反應、遲發性變態反應、混和淋巴細胞反應和巨噬細胞功能；引起過敏反應；使致癌因素增加。其原因在於重金屬的蓄積性使之易於產生有害作用，特別是慢性危害。重金屬可與細胞內具有重要生物活性的大分子中的配位基團共價結合，從而引起生物大分子正常功能改變，這是重金屬毒性最重要的化學基礎。金屬毒性與其氧化態密切相關，金屬原子上增加或減少電子都會改變其化學活性，影響其與組織配體結合能力，因而影響其毒性。以汞為例，汞以3種氧化態存在，元素汞對人幾乎隻造成中樞神經係統損傷；一價汞離子的鹽僅引起局部刺激；二價汞離子形成多種可溶性鹽，多為全身性劇毒物。

必需微量元素的毒性與非必需微量元素的毒性是不相同的。必需微量元素中毒時的症狀可能是非特異性的，隻有與該元素有關的酶作用異常加強時，可出現特異症狀。非必需元素的有害作用可能是由於抑製了必需元素的吸收利用，或是抑製了它們在生物大分子中的活性而導致的後果。

飾物、玩具中微量元素與人體健康

飾物和玩具種類繁多，不可能對其一一分述，僅就其構成作簡單的介紹。飾物和玩具雖然種類多，但其構成原料多為金屬、塑料和陶瓷並塗飾不同顏料，部分原料為針織品和皮革，對所有原料的分析和監測具有十分重要的意義。

早在公元前7000年的金和銅飾物中就廣泛含有鉛。1988年國外曾有人對多種玩具進行了監測，發現含有鉛、鎘和鋇。我國在1991年對24種兒童玩具作了分析，測定了其中鉛和鎘的含量，發現塗有顏料和未塗顏料的玩具鉛和鎘的含量差別很大，未塗顏料的玩具中鉛和鎘的含量很少；塗了顏料的玩具含鉛量相當大(鉛含量為(110．3～5156，0)毫克／千克，鎘含量為(0．34～35．5)毫克／千克]。

不僅應對一般的玩具作監測，而且對大型的運動場地也必須嚴格監督。1990年，有人曾對運動場的土壤和沙質進行了分析，發現含有砷、鉛、鎘、汞和鉈等人體非必需微量元素，有害於人體健康，故而作者曾建議對修建運動場的土和沙質應嚴格監測，特別是對幼兒園沙坑的沙質更應嚴加分析，絕不可用被有害元素汙染的沙子。

微量元素可以通過消化係統、呼吸係統和皮膚進入身體，且不同途徑的吸收率也不同。而不同微量元素的生物學半減期不同，因此對人體的毒性也不同。有害元素的生物學半減期及吸收率列於表下。

有害元素的生物半減期及吸收率

元素生物學半減期（天）吸收率（%）

經口經呼吸道

砷

鎘

銻

鋇

汞

鉛 280

200

1．46×10-3 3

0．25

8 27

研究結果表明，飾物和玩具中含某種或多種人體非必需微量元素還會對生殖和發育造成毒性危害。生殖毒性主要指對生育能力的影響；發育毒性是指可引起子代發生發育上的障礙。這些毒性主要表現為不育、生育能力低下、自然流產、死胎、先天缺陷、新生兒死亡、出生低體重兒等。鉛及鉛化合物能通過胎盤對胚胎有較大的毒性。婦女在妊娠前、妊娠期接觸鉛，可影響胚胎著床，阻礙胚胎發育，引起流產、早產或死產，或使出生後死亡增加，存活者出現智力低下等。汞及其化合物可使婦女月經紊亂、排卵率下降、引起自然流產。有資料表明，婦女接觸砷自然流產率高和出生低體重兒。鎘及其化合物可能會引起胎兒死亡及影響出生後的生長發育。致畸實驗中發現，染鎘後腦積水、露腦、無肢、短肢、缺趾、肋骨和胸骨的畸形及鈣化不全的發生率增高。

所以，除了國家對飾物、玩具的生產和銷售應製定嚴格的法規外，使用者也應增強自我保護意識，避免有害元素通過各種途徑進入體內而對人體造成危害。

餐廚具中微量元素與人體健康

餐廚具和人們的生活有著密切的關係，對其中微量元素，特別是有害微量元素的了解和認識有著十分重要的意義。除玻璃外，餐廚具多為塑料、陶瓷、搪瓷、金屬和合金(鋁及鋁合金、鐵、不鏽鋼、銅、錫等)所製成，上述材料均含有某種或多種有害元素。砂鍋陶製品大都經塗釉料燒結，其中鉛、砷等有害物質會因反複加熱解析；普通搪瓷製品的外麵塗有一層琺琅，其中含有對人體有害的琺琅鉛及鉛化合物，還有其他一些有害於人體的重金屬離子。如果用搪瓷製品煎煮食物，鉛和其他重金屬離子就會溶解到食物中，從而引起慢性中毒，對人體的骨骼和腎髒造成損害。

繪以五彩繽紛圖案的陶瓷餐具給就餐者一種美的享受，但許多人並不了解其潛在的危險。繪在瓷器、陶器上的高溫彩釉或低溫彩釉，都是由一些有毒的重金屬及其化合物構成的顏料，如大紅色彩釉多數是含鎘的化合物，奶油黃色含氧化鉛，翠綠色含氧化鉻。用這種瓷釉器皿盛果汁、醋、酒等弱酸性食物時，彩瓷釉花中的有毒重金屬就會被溶解出來並隨食物進入人體，引起慢性中毒。鎘中毒可引起肺、骨損傷；鉛中毒會產生貧血、神經衰弱、骨髓增生受抑等症。因此，不宜使用彩瓷、彩陶餐具，特別是器皿內壁彩釉圖案的餐具。

某些飲食店或個人把飲料裝入鍍鋅白鐵桶內在市麵出售，此舉很不科學。因為清涼飲料一般都含有諸如檸檬水、桔子孫水、酸梅湯等酸性物質，鋅易溶於酸性溶液中。實驗表明，鋅在檸檬酸水中的含量可高達1411毫克／升，一次食用(80～100)毫克鋅便可引起急性中毒。兒童對鋅很敏感，更容易引起中毒。中毒後的主要表現是胃腸道刺激症狀，如惡心、嘔吐、腹瀉、腹絞痛，還可伴有全身不適、眩暈等，個別嚴重者可出現脫水、酸中毒症狀，若不及時處理會危及生命。

日常生活中重複使用塑料食品包裝袋對人體也會產生不良影響。國外有人對17種不同種類塑料麵包袋的印刷部分進行測試，結果表明，每隻袋子含鉛量平均為26毫克。若采用弱酸溶液作提取處理，在十分鍾內即可測出其中鉛總量的6％。為此，專家曾建議食品類包裝袋上應禁止鉛印刷，同時，更應注意不要重複使用鉛印刷食品袋。

鐵、銅炊具的材料雖為人體必需元素，但也應因人、因物而異。英國醫生曾發現，因寄生蟲感染引起缺鐵性貧血的病人中，嚴重的類風濕性關節炎很少見；而習慣用鐵鍋炒菜的類風濕性關節炎病人卻很容易舊病複發，發病後血清中的鐵下降。這是由於人體內較多的鐵與蛋白質結合而形成一種物質，後者再與鐵分子結合可形成鐵蛋白蓄積於關節的粘液之中。每一個鐵蛋白分子含有4500個鐵原子，如再與鐵結合就達到飽和。飽和的鐵蛋白具有毒性，它和遊離的鐵能促進類風濕關節炎的發作，因此，關節炎患者不要用鐵鍋做飯。山楂、海棠中含有果酸，遇鐵後會引起化學變化，將鐵溶解，並產生一種低鐵化合物，食後可引起中毒。低鐵化合物中毒的潛伏期很短，一般在吃後一小時發作。主要症狀是惡心、嘔吐、舌頭和牙齦變為紫黑色。因此，山楂、海棠等酸性水果不宜用鐵鍋煮。

銅製炊具雖然光亮美觀，銅本身也不會使人中毒，但它會破壞食物中的維生素，加速維生素C的氧化，使維生素的損失率比鐵鍋高兩倍、比鋁鍋高6倍。此外，在潮濕的空氣中銅極易與空氣中的二氧化碳和水發生化學反應，在炊具表麵產生一層綠色的銅鏽，它對人體有害，食之會引起急性中毒，因此，不宜經常使用銅製炊具。

目前，鋁製品盛行，鋁製餐具、炊具、容器應用極為普遍，這也是人體攝入鋁的重要來源。如果攝入鋁超過40毫克／天，則會給人體造成危害：(1)引起神經係統病變；(2)透析綜合症；(3)和阿爾茨海默氏病有關，此病是以進行性認知功能減退為特征的早老性癡呆，腦細胞鋁含量明顯增加；(4)可能和地方性肌萎縮性側索硬化、帕金森氏癡呆病的發病有關；(5)飲用含鋁量為5毫克／升飲水的兒童的生長發育、智力均受到影響。

油漆筷子美觀、價格便宜，但對人體健康不利。因為油漆中含有有害元素鉛，如黃色油漆的鉛含量占顏料總量的64％。鉛中毒量為0．04克，致死量為20克。每日進入體內的鉛量超過1毫克即可對人體造成危害。鉛主要損害神經係統、造血器官和腎髒，重者可出現口腔金屬味，齒齦出現鉛線，並有胃腸道症狀、神經衰弱及肌肉痛等，尤其會影響兒童的智力發育。

綜上所述，飾物、玩具、餐廚具中微量元素與人體健康的關係極為密切，如不認真對待會給人體健康造成危害，乃至危及生命，所以國家製定了有關的法規和國家標準。但是，廣大使用者更應有自我保護意識，增加對有關知識的了解，在日常生活中切實執行有關法規和規定，永保身體健康、生活幸福、美滿。